新教材2025版高中化学课时作业19青蒿素分子结构的测定鲁科版选择性必修2

课时作业19青蒿素分子结构的测定1．证明某有机化合物属于烃，应完成的试验内容必需是()A．只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2B．测定该样品的质量及样品完全燃烧后生成H2O或CO2的质量C．只测定其燃烧产物中H2O与CO2的质量之比D．测定该样品的质量及样品完全燃烧后生成H2O和CO2的质量2．历史上对过氧化氢的分子结构有过不同观点，右图两种对结构的揣测中有一种正确，下列试验可以证明的是()A．测定过氧化氢的沸点B．测定过氧化氢分解时汲取的能量C．测定过氧化氢分子中的氢氧键与氢氧键键长D．视察过氧化氢细液流在电场中是否发生偏转3．化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等，现代化学中仪器分析是探讨物质结构的基本方法和试验手段。下列仪器分析手段的运用科学可行的是()A．光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素B．质谱分析：利用质荷比来测定分子立体结构C.红外光谱分析：利用分子汲取与化学键振动频率相同的红外线来测定晶体晶型D．X衍射图谱分析：利用X射线透过物质时记录的分立斑点或谱线来测定分子结构4．铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题：(1)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密积累，边长为361pm。又知铜的密度为9.00g·cm－3，阿伏加德罗常数为________[已知Mr(Cu)＝63.6]；(2)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如图)，a位置上Cl原子的杂化轨道类型为________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为________________________________；(3)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其缘由是________________________________，反应的化学方程式为________________________。5.某钙钛型复合氧化物(如图)，以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大改变(巨磁电阻效应)。(1)用A、B、O表示这类特别晶体的化学式________________。在图中，与A原子配位的氧原子数目为____________。(2)基态Cr原子的核外电子排布式为________________。其中电子的运动状态有________种。(3)某些钙钛型复合氧化物能够催化NO干脆分解为N2和O2，N和O的基态原子中，未成对的电子数目比为________。(4)如表是几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径：碳酸盐CaCO3SrCO3BaCO3热分解温度/℃90011721360阳离子半径/pm99112135请说明碳酸钙热分解温度最低的缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属钙的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密积累，边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，金属钙的密度为________g·cm－3(用含a和NA的式子表示)。6.我国科学家屠呦呦因发觉青蒿素(一种用于治疗疟疾的药物)而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素(C15H22O5)的结构如图所示。请回答下列问题：(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小的排序是________，基态O原子核外存在________对自旋相反的电子。(2)下列关于青蒿素的说法正确的是________(填序号)。a．青蒿素中既存在极性键又存在非极性键b．在青蒿素分子中，全部碳原子均处于同一平面c．图中数字标识的五个碳原子均只以σ键与其他原子相连(3)在确定青蒿素结构的过程中，可采纳NaBH4作为还原剂，其制备方法为4NaH＋B(OCH3)3→NaBH4＋3CH3ONa①NaH为________晶体，如图是NaH晶胞结构，则NaH晶体的配位数是________，若晶胞棱长为a，则Na原子间最小核间距为________。②B(OCH3)3中B采纳的杂化类型是________。写出两个与B(OCH3)3具有相同空间构型的分子或离子________。③NaBH4结构如图所示，结构中存在的作用力有________。课时作业19青蒿素分子结构的测定1．解析：烃中只含有碳、氢两种元素，烃完全燃烧的产物只有CO2和H2O。设计试验测定CO2和H2O的质量，若原试样的质量等于CO2中碳元素和H2O中氢元素的质量之和，则该有机物为烃。若原试样的质量大于CO2和H2O中碳、氢两元素的质量之和，则该有机物为烃的含氧衍生物。答案：D2．解析：题图所示两种结构，猜想1为对称结构非极性分子，猜想2为非对称结构极性分子，极性分子细液流在电场中发生偏转，视察过氧化氢细液流在电场中是否发生偏转，可确定揣测中有一种正确。答案：D3．解析：光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，选项A正确；质谱分析：利用质荷比来测定有机物相对分子质量，选项B错误；红外光谱分析：利用有机化合物分子中不同基团的特征汲取频率不同来初步推断有机化合物中具有哪些基团，选项C错误；X衍射图谱分析：利用X射线透过物质时记录的分立斑点或谱线来测定晶体结构，选项D错误。答案：A4．解析：(1)设面心立方晶胞的边长为a，则晶胞的体积为a3，每个晶胞中有四个原子，则这四个原子的质量为4M/NA(M为该原子的相对原子质量)，所以晶体密度为ρ＝eq\f(4M,a3NA)。将ρ＝9.00g·cm－3，a＝361pm，M＝63.6，代入上式可以计算NA＝6.01×1023mol－1。(2)a位置上Cl原子形成2个单键，含有2对孤电子对，杂化轨道数为4，杂化轨道类型为sp3。一种化合物的化学式为KCuCl3，其中铜元素为＋2价，故另一种化合物中铜为＋1价，阴离子构成与[CuCl3]－一样，但因为Cu为＋1价，所以应当为[CuCl3]2－，其化学式为K2CuCl3。(3)氨水、过氧化氢和铜单独不反应，而同时混合能反应，说明两者能相互促进反应，是两种物质共同作用的结果：其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行，方程式可表示为Cu＋H2O2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。答案：(1)6.01×1023mol－1(2)sp3K2CuCl3(3)过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行Cu＋H2O2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－5．解析：(1)A位于顶点，B位于体心，O位于面心，则晶胞中A的个数为8×1/8＝1，B的个数为1，O的个数为6×1/2＝3，所以化学式为ABO3。晶胞中与A最近的氧原子位于同一平面内的面心，每个晶胞中有3/2个氧与A距离最近，而A为8个晶胞共有，则与A原子配位的氧原子数目为8×3/2＝12。(2)铬元素为24号，原子核外有24个电子，所以电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1；每个电子的运动状态都不同，所以有24种不同的电子。(3)氮原子和氧原子的价电子排布分别为2s22p3，2s22p4，则未成对的电子数目比为3∶2。(4)从表格中得出，这些物质的阴离子是相同的，均为碳酸根，阳离子的半径越大，分解温度越高，碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。钙离子由于半径小和氧离子结合更为简单，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙分解温度低。(5)钙的晶胞为面心立方最密积累，则晶胞中含有钙的数目为4，晶胞的体积为(a×10－10)3cm3，则密度＝eq\f(40×4,NA·（a×10－10）3)＝eq\f(1.6×1032,NA·a3)。答案：(1)ABO312(2)1s22s22p63s23p63d54s124(3)3∶2(4)碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。钙离子由于半径小和氧离子结合更为简单，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙分解温度低(5)eq\f(1.6×1032,NA·a3)6．解析：(1)组成青蒿素的三种元素为H、C、O，依据元素的非金属性越强，电负性越强可知，非金属性：O>C>H，则H、C、O三种元素的电负性由大到小的依次是O>C>H；在基态O原子中，核外有8个电子，其中有3个轨道有成对电子，则核外存在3对自旋相反的电子。(2)a.青蒿素中存在O—O键、C—C键，为非极性键，C—O键、C—H键为极性键，正确；b.含有饱和碳原子，具有烷烃的结构，则全部碳原子不处于同一平面，错误；c.C=O键含有π键，错误。(3)①NaH为离子晶体，NaH晶体中每个Na四周有6个H，若晶胞棱长为a，则Na原子间最小核间距为eq\f(\r(2),2)a。②B(OCH3)3中B与3个O原子成键，为sp2杂化，B(OCH3)3的空间构